DE102010001942B4

DE102010001942B4 - Lichtquelleneinheit und Projektor mit einer derartigen Lichtquelleneinheit

Info

Publication number: DE102010001942B4
Application number: DE102010001942A
Authority: DE
Inventors: Dirk Berben; Matthias Bruemmer; Ulrich Hartwig; Nico Morgenbrod; Matthias Morkel
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Coretronic Corp
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: US9004701B2; DE102010001942A1; KR101425901B1; KR20120128683A; US20120316397A1; WO2011098164A1; CN102753113B; CN102753113A

Abstract

Lichtquelleneinheit (10) mit – mindestens einer Kühlvorrichtung (30); – mindestens einem Leuchtstoff (28); – mindestens einer Anregungsstrahlungsquelle (14); und – mindestens einem optischen Element (26), das zwischen der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle und dem mindestens einen Leuchtstoff (28) angeordnet ist; wobei die mindestens eine Kühlvorrichtung (30) einen Kühlkörper darstellt, wobei der mindestens eine Leuchtstoff (28) an dem mindestens einen Kühlkörper thermisch angebunden ist; und wobei das optische Element (26) als integrierendes optisches Element ausgebildet ist und derart zwischen die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle und den mindestens einen Leuchtstoff (28) gekoppelt ist, dass zumindest ein Teil der von der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle abgegebenen, in einem Akzeptanzwinkelbereich des integrierenden optischen Elements (26) einfallenden Strahlung mindestens einer inneren Reflexion in dem integrierenden optischen Element (26) unterzogen wird, bevor er aus dem integrierenden optischen Element (26) austritt und auf dem mindestens einen Leuchtstoff (28) auftrifft, und wobei zumindest...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquelleneinheit mit mindestens einer Kühlvorrichtung, mindestens einem Leuchtstoff, mindestens einer Anregungsstrahlungsquelle und mindestens einem optischen Element, das zwischen der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle und dem mindestens einen Leuchtstoff angeordnet ist, wobei die mindestens eine Kühlvorrichtung einen Kühlkörper darstellt, wobei der mindestens eine Leuchtstoff an dem mindestens einen Kühlkörper thermisch angebunden ist; und wobei das optische Element als integrierendes optisches Element ausgebildet ist und derart zwischen die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle und den mindestens einen Leuchtstoff gekoppelt ist, wobei zumindest ein Teil der von der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle abgegebenen, in einem Akzeptanzwinkelbereich des integrierenden optischen Elements einfallenden Strahlung mindestens einer inneren Reflexion in dem integrierenden optischen Element unterzogen wird, bevor er aus dem integrierenden optischen Element austritt und auf dem mindestens einen Leuchtstoff auftrifft, und wobei zumindest ein Teil der von dem mindestens einen Leuchtstoff abgegebenen Strahlung in das integrierende optische Element einfällt und aus dem integrierenden optischen Element als Nutzstrahlung austritt, wobei die Lichtquelleneinheit mindestens einen Spiegel umfasst, wobei das mindestens eine integrierende optische Element zwischen den Leuchtstoff und den mindestens einen Spiegel gekoppelt ist. Sie betrifft überdies einen Projektor mit einer derartigen Lichtquelleneinheit sowie ein Gerät zur Faserkopplung, insbesondere ein Endoskop, mit einer derartigen Lichtquelleneinheit.
Stand der Technik
Eine Lichtquelleneinheit sowie ein Projektor sind bekannt aus der US 2009/0284148 A1 . Dabei sind auf einem transparenten Basismaterial, das so gelagert ist, dass es rotiert werden kann, und das insbesondere auf der Basis von Glas oder Harz gebildet ist, eine Vielzahl von Segmentbereichen angeordnet. In zumindest zwei dieser Segmentbereiche sind Schichten unterschiedlicher Leuchtstoffe aufgebracht, die Licht innerhalb eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs abgeben, wenn sie durch Anregungslicht angeregt werden. Die dort beschriebene Lichtquelleneinheit umfasst weiterhin eine Anregungslichtquelle, um Licht im sichtbaren Bereich auf die Leuchtstoffschichten zu strahlen.
Ein Nachteil dieser bekannten Lichtquelleneinheit besteht darin, dass die mittlere, aus einer Leuchtstofffläche erzielbare Leuchtdichte vergleichsweise niedrig ist. Insbesondere zur Verwendung in Projektionsanwendungen und in Geräten zur Faserkopplung, insbesondere in Endoskopen, sind Lichtquelleneinheiten mit höheren mittleren Leuchtdichten erwünscht.
Aus der US 2005/0270775 A1 ist eine gattungsgemäße Lichtquelleneinheit bekannt. Dieses Dokument beschreibt eine Lichtquelleneinheit, die ein Element zum Konvertieren der Wellenlänge, beispielsweise eine Phosphorschicht, benutzt, wobei das Element zum Konvertieren der Wellenlänge physikalisch von der Lichtquelle getrennt ist. Die Lichtquelle kann insbesondere eine LED, eine Xenonlampe oder eine Mercurylampe darstellen. Das die Wellenlänge konvertierende Element ist optisch von der Lichtquelle getrennt, so dass das konvertierte Licht, das vom Wellenlängen konvertierenden Element abgegeben wird, darin gehindert wird, auf die Lichtquelle zu fallen. Zwischen der Lichtquelle und dem Wellenlängen konvertierenden Element kann insbesondere ein dichroitischer Spiegel angeordnet sein, der reflektierend für Licht von der Lichtquelle ausgebildet ist und transmissiv für Licht von dem Lichtwellen konvertierenden Element. Zwischen dem Spiegel und der Lichtquelle einerseits sowie dem Spiegel und dem Wellenlängen konvertierenden Element andererseits kann ein optisches Element angeordnet sein, das insbesondere einen Kollimator darstellen kann. Anstelle des dichroitischen Spiegels kann auch ein dichroitischer Würfel, ein diffraktives optisches Element oder ein Hologramm verwendet werden.
Die DE 10 2008 011 866 A1 beschreibt eine Halbleiterlichtquelle mit einer Primärstrahlungsquelle mit einer Schichtenfolge, die im Betrieb eine erste elektromagnetische Primärstrahlung entlang einer ersten Hauptstrahlrichtung emittiert und ein von der Primärstrahlungsquelle beabstandetes Luminiszenskonversionselement. Dieses weist einen Kühlkörper und ein daran angeordnetes Luminiszensmaterial auf, welches zumindest einen Teil der eingekoppelten Primärstrahlung mittels mindestens eines Leuchtstoffs in eine Sekundärstrahlung entlang einer zweiten Hauptstrahlrichtung wellenlängenkonvertiert. Ein Reflektorelement ist im Strahlengang der Primärstrahlungsquelle angeordnet und ausgeführt, die Primärstrahlung auf das Luminiszensmaterial des Luminiszenskonversionselements zu lenken. Alle Ausführungsformen der genannten DE 10 2008 011 866 A1 umfassen als Reflexionselement einen dichriotischen Spiegel.
Die US 2009/0034284 A1 beschreibt eine Lichtquelleneinheit mit einer Anregungsstrahlungsquelle, die insbesondere eine LED oder eine Laserdiode darstellen kann. Dabei ist unterschiedliches Wellenlängenkonversionsmaterial in unterschiedlichen Segmenten einer beweglichen Platte angeordnet. Wird die Platte bewegt, werden unterschiedliche Segmente der Anregungsstrahlungsquelle ausgesetzt. Die Platte kann ein Rad sein oder rechteckig und rotieren oder linear oszillieren. Durch die Bewegung der Platte lässt sich sequenziell Licht unterschiedlicher Farben erzeugen. Unter Verwendung einer Fokussieroptik wird das Licht der Anregungsstrahlungsquelle auf das jeweilige Segment abgebildet. Um Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu kombinieren, kann eine dichroitische Platte vorgesehen sein.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine gattungsgemäße Lichtquelleneinheit derart weiterzubilden, dass eine hohe Leuchtdichte ermöglicht wird. Sie besteht weiterhin darin, einen Projektor sowie ein Gerät zur Faserkopplung, insbesondere ein Endoskop, mit einer entsprechenden Lichtquelleneinheit bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Lichtquelleneinheit mit den Merkmalen von Patentanspruch 1, durch einen Projektor mit den Merkmalen von Patentanspruch 15 sowie durch ein Gerät zur Faserkopplung, insbesondere ein Endoskop, mit den Merkmalen von Patentanspruch 16.
Der vorliegenden Erfindung liegen mehrere Erkenntnisse zugrunde: Die aus der US 2009/0284148 A1 bekannte Lichtquelleneinheit ist aufgrund ihrer transmittiven Vorgehensweise schlecht zu kühlen, da alle beteiligten Komponenten prinzipbedingt transparent sein müssen. Kostengünstige transparente Materialien sind gegenwärtig schlecht wärmeleitend. Transparente Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Saphir oder Diamant, sind für den vorliegenden Einsatzzweck zu teuer. Bei der genannten US-Druckschrift wird deshalb zur Kühlung ein Gebläse eingesetzt, das zur Kühlung vergleichsweise ineffektiv ist. Aufgrund dieser ineffektiven Kühlung in dieser bekannten Lichtquelleneinheit ist die Leistungsdichte der anregenden Strahlung stark begrenzt und die Erzeugung hoher Leuchtdichten somit nicht möglich. Insbesondere bei Anwendung einer derartigen Lichtquelleneinheit in einem Projektor resultiert die Gebläsekühlung in einem unerwünscht hohen Geräuschpegel, der als Lärmbelästigung empfunden wird.
Um besonders hohe Leuchtdichten zu erzielen, muss im Hinblick auf die bei der Konversion auftretende Stokes-Shift und die damit einhergehende Absorption eine deutlich effektivere Kühlvorrichtung bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß ist deshalb zunächst die Kühlvorrichtung als Kühlkörper ausgebildet, wobei der mindestens eine Leuchtstoff an diesen Kühlkörper thermisch angebunden ist. Dabei ist ein Kühlkörper eine Vorrichtung zum Abtransportieren und anschließendem Abgeben anfallender Wärme an die Umgebung durch ein Material hoher Wärmeleitfähigkeit, einer Flüssigkeit, durch Ausnutzung eines Phasenübergangs oder elektrothermische Wandler. Bevorzugte Beispiele sind Aluminium-Kühlkörper, Flüssigkühler, Peltier-Elemente oder Wärmerohre. Durch die Aufbringung des Leuchtstoffs auf dem Kühlkörper kann eine hervorragende Wärmeabfuhr gewährleistet werden. Dadurch werden die extrem hohe Leuchtdichten grundsätzlich erst ermöglicht. Dazu muss der Kühlkörper aus einem nicht-transparenten Material gefertigt sein, um eine derart hohe Wärmeabfuhr leisten zu können. Dies erfordert deshalb prinzipbedingt einen Aufbau, der sich vollständig von dem aus der US2009/0284148 A1 bekannten Aufbau unterscheidet. Erfindungsgemäß wird deshalb bei einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit der Leuchtstoff von einer Seite angeregt und die Nutzstrahlung auf derselben Seite abgegeben.
Die Erfindung basiert weiterhin auf der Erkenntnis, dass bei der bekannten Lichtquelleneinheit an einigen Stellen des Leuchtstoffs bereits Sättigungseffekte auftreten, während an anderen Stellen des Leuchtstoffs noch ein deutliches Anregungspotential bis zur Sättigung verbleibt. Eine möglichst hohe mittlere Leuchtdichte lässt sich daher – bei ausreichenden Kühlungsmöglichkeiten des Leuchtstoffs – erzielen, wenn der Leuchtstoff möglichst homogen angeregt wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das optische Element als integrierendes optisches Element ausgebildet ist, das heißt als optisches Element, das eine Durchmischung beziehungsweise Homogenisierung der innerhalb eines Akzeptanzwinkels in das integrierende optische Element einfallenden Strahlung bewirkt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest ein Teil, bevorzugt mindestens 50%, der von der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle abgegebenen, in einem Akzeptanzwinkelbereich des integrierenden optischen Elements einfallenden Strahlung mindestens einer inneren Reflexion, bevorzugt mehreren inneren Reflexionen, in dem integrierenden optischen Element unterzogen wird, bevor er – das heißt dieser Teil – aus dem integrierenden optischen Element wieder austritt und auf den mindestens einen Leuchtstoff auftrifft.
Durch diese Maßnahme wird die Differenz zwischen maximaler und minimaler Anregung des Leuchtstoffs über die gesamte Leuchtstofffläche betrachtet minimierbar. Eine Anregung des Leuchtstoffs bis zum Sättigungsbereich ist daher möglich.
Zumindest ein Teil der von dem mindestens einen Leuchtstoff abgegebenen Strahlung fällt in das integrierende optische Element ein und tritt aus dem integrierenden optischen Element als Nutzstrahlung erfindungsgemäß wieder aus. Durch diese Doppelnutzung des integrierenden optischen Elements, ist es grundsätzlich ermöglicht, dass die Kühlvorrichtung – anders als in der erwähnten US 2009/0284148 A1 , bei der die Kühlvorrichtung als Gebläse ausgebildet war – vorliegend als Kühlkörper ausgebildet werden kann, insbesondere als nicht-transparenter Kühlkörper.
Zusammenfassend kann daher bei einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit der mindestens eine Leuchtstoff in hohem Maße gleichmäßig über die gesamte Leuchtstofffläche nahe der Sättigungsgrenze betrieben werden. Dadurch, dass Sättigungseffekte zuverlässig verhindert werden, kann die Lebensdauer des Leuchtstoffs verlängert werden. Überdies können punktuelle hohe Leuchtstofftemperaturen, die in Effizienzverlusten resultieren würden, ebenfalls vermieden werden. Weiterhin können unerwünschte Farbortverschiebungen durch Temperatur- und Strahlungseinflüsse bei einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit minimiert werden.
Besonders vorteilhaft lässt sich eine erfindungsgemäße Lichtquelleneinheit, insbesondere ergänzt um ein optisches System zur Faserkopplung, einsetzen in Endoskopen und Boroskopen.
Bevorzugt ist das integrierende optische Element weiterhin derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil der von dem mindestens einen Leuchtstoff abgegebenen, in das integrierende optische Element einfallenden Strahlung mindestens einer inneren Reflexion in dem integrierenden optischen Element unterzogen wird, bevor er aus dem integrierenden optischen Element wieder austritt. Dies kann durch entsprechende Ausarbeitung der Begrenzungsflächen des integrierenden optischen Elements erreicht werden. Diese sollen demnach reflektierend ausgebildet sein, insbesondere durch eine reflektierende Beschichtung, bevorzugt jedoch durch Totalreflexion, sowohl für Strahlung von der Anregungsstrahlungsquelle als auch für Strahlung, die von dem mindestens einen Leuchtstoff abgegeben wird. Durch diese Maßnahme wird das konvertierte Nutzlicht beziehungsweise das für eine optimale Weißerzeugung gestreute und reflektierte Anregungslicht ebenfalls in dem integrierenden optischen Element durchmischt und homogenisiert.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Querschnitt des mindestens einen integrierenden optischen Elements nicht rotationssymmetrisch, bevorzugt eckig, besonders bevorzugt rechteckig, ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders signifikante Durchmischung der Strahlung der Anregungsstrahlungsquelle gewährleistet, wodurch eine sehr homogene Verteilung der Intensität der Anregungsstrahlung auf der Leuchtstoffoberfläche erzielt wird. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die mittlere optische Anregungsleistungsdichte Werte von 2,5 W/mm² übersteigt. Damit sind unter Berücksichtigung von Stokes-Shift und Konversionseffizienz des Leuchtstoffs optische Leistungsdichten des Nutzlichts größer 1,6 W/mm² für weißes Licht und damit einhergehend hohe Leuchtdichten von mehr als 140 cd/mm² generierbar. Mit konventioneller LED-Technologie sind derartige Werte in naher Zukunft nicht erzielbar. Ohne geeignete Homogenisierung kann die Anregungsleistungsdichte den genannten Wert punktuell um ein Vielfaches übersteigen, wodurch sich die bereits erwähnten negativen Effekte wie Sättigung oder Schädigung des Leuchtstoffs ergeben. Weiterhin werden durch eine auf diese Weise erzielbare gleichmäßige Ausleuchtung Farbortverschiebungen vermieden. Insgesamt wird durch die Homogenisierung der Anregungsstrahlung auch eine höhere Konversionseffizienz erlangt, da diese mit höherer Anregungsleistung beziehungsweise höherer Temperatur überproportional sinkt. Eine eckige Ausführungsform hat zudem den Vorteil, dass damit die Zielfläche optimal in einem vorgegebenen Höhen- zu Breitenverhältnis, beispielsweise 16:9 oder 4:4, ausgeleuchtet werden kann.
Weiterhin besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das mindestens eine integrierende optische Element ein Verhältnis der Eintrittsfläche für die Anregungsstrahlung zur Austrittsfläche von 3 bis 15 aufweist und dabei die jeweiligen Flächen ein gleiches Seitenverhältnis aufweisen. Durch dieses Merkmal ist gewährleistet, dass der halbe Akzeptanzwinkel für die Anregungsquelle und der halbe Austrittswinkel des Nutzlichts zwischen 15° und 60° liegt.
Bevorzugt ist zwischen der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle und dem mindestens einen integrierenden optischen Element eine optische Aufweitungsvorrichtung, insbesondere ein streuendes Element, zur Aufweitung der von der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle abgegebenen Strahlung in einem vorgebbaren Winkelbereich angeordnet. Durch die Verwendung einer optischen Aufweitungsvorrichtung wird die Homogenisierung und Durchmischung der Strahlung durch das integrierende optische Element aufgrund der dadurch ermöglichten mehrfachen inneren Reflexionen im integrierbaren optischen Element begünstigt.
Bevorzugt umfasst die optische Aufweitungsvorrichtung eine Linse, einen Spiegel, ein holographisches Element, eine im Winkelbereich partiell streuende Scheibe, bevorzugt einen Light Shaping Diffuser (LSD), oder ein Volumenphasengitter. Bei Verwendung eines Spiegels ist dieser möglichst klein auszubilden, um seinen Einfluss auf die Nutzlichtverteilung zu minimieren. Die Verwendung eines Volumenphasengitters bietet den Vorteil, dass ein derartiges Gitter stark wellenlängen- und winkelsensitiv ist. Die vom Leuchtstoff abgegebene Strahlung bleibt von dem Volumenphasengitter bei geeigneter Auslegung daher unbeeinflusst. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der beispielsweise eine im Winkelbereich partiell streuende Scheibe, bevorzugt ein Light Shaping Diffuser (LSD), direkt auf dem Spiegel, der als Umlenkspiegel ausgeführt ist, aufgebracht ist.
Eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die Oberfläche des mindestens einen Kühlkörpers, an der der mindestens eine Leuchtstoff thermisch angebunden ist, mit einem Reflexionsgrad von mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 0,75, besonders bevorzugt mindestens 0,85, reflektierend ausgebildet ist für Strahlung von der Anregungsstrahlungsquelle und/oder von dem mindestens einen Leuchtstoff bei Anregung durch die von der Anregungsstrahlungsquelle abgegebene Strahlung. Dies berücksichtigt, dass durch Anregung des Leuchtstoffs die konvertierte Strahlung in den kompletten Raumwinkel abgestrahlt wird. Durch eine derart reflektierende Ausbildung des Kühlkörpers kann ein Maximum dieser Strahlung als Nutzstrahlung genutzt werden. Dann kann auch die Dicke des Leuchtstoffs geringer ausgebildet sein, was eine effizientere Kühlung ermöglicht.
Da Ausführungsformen möglich sind, bei denen zur Zusammensetzung von Licht einer gewünschten Farbe nicht-konvertierte Anteile der Anregungsstrahlung benötigt werden, kann es überdies hilfreich sein, den Kühlkörper für Strahlung von der Anregungsstrahlungsquelle reflektierend auszubilden. Dabei genügt es, die Oberfläche des Kühlkörpers für eine diffuse Reflexion auszubilden. Hierdurch wird überdies eine Verlängerung des optischen Wegs durch die Leuchtstoff-Schicht erreicht, wodurch dünnere Leuchtstoff-Schichten ermöglicht werden. Dies verbessert eine erfindungsgemäße Lichtquelleneinheit weiter unter thermischen Gesichtspunkten. Wird für die Anwendung keine Überlagerung aus Anregungsstrahlung und konvertierter Strahlung benötigt, das heißt der Leuchtstoff ist derart konfiguriert, dass es zu einer maximalen Konversion der Anregungsstrahlung kommt, wird keine reflektierende Kühlkörperschicht benötigt, sondern nur eine ausreichend dichte Leuchtstoff-Schicht.
Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Lichtquelleneinheit, wenn sie mindestens zwei Anregungsstrahlungsquellen umfasst, wobei die Lichtquelleneinheit weiterhin eine optische Bündelungsvorrichtung zur Bündelung der von den mindestens zwei Anregungsstrahlungsquellen abgegebenen Strahlung umfasst. Dies nutzt den Vorteil, dass Laserquellen aufgrund ihres kleinen Etendues eine hervorragende Fokussierbarkeit und Bündelung ermöglichen. Dadurch kann Laserlicht vieler Quellen eingekoppelt werden, wodurch höchste Leistungsdichten erzielbar sind. Besonders vorteilhaft können dabei die Laserquellen weit voneinander entfernt positioniert werden, ohne relevante Verluste zu erleiden. Dies resultiert in einer einfachen Kühlbarkeit der Laserquellen. Im Gegensatz hierzu ist die Bündelung und Überlagerung des Lichts von LEDs in diesem Maße nicht möglich. Trotz eines Abstands der Laserquellen untereinander kann erfindungsgemäß sehr viel Strahlung auf die vergleichsweise kleine Fläche des mindestens einen Leuchtstoffs gebündelt werden, was in einer hohen Nutzstrahlungsdichte resultiert. Besonders bevorzugt umfasst die optische Bündelungsvorrichtung mindestens eine Linse, ein optisches System oder eine Faseroptikvorrichtung.
Durch den Spiegel der Lichtquelleneinheit kann erreicht werden, dass die Nutzstrahlung in einem Raumwinkel bereitgestellt wird, der von dem Ort, von dem die Anregungsstrahlung ausgeht, verschieden ist.
Zur Vermeidung der Verwendung eines dichroitischen Spiegels ist vorgesehen, dass die dem mindestens einen Leuchtstoff zugewandte Seite des Spiegels für von dem mindestens einen Leuchtstoff bei Anregung durch die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle abgegebene Strahlung reflektierend ausgebildet ist, wobei der Spiegel eine Apertur, insbesondere eine Öffnung, zum Koppeln von Strahlung der Anregungsstrahlungsquelle in das integrierende optische Element aufweist. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Durchmesser der Öffnung ca. 0,5 bis 2 mm, besonders bevorzugt ca. 1 mm.
Besonders bevorzugt ist das integrierende optische Element immersiv an den mindestens einen Leuchtstoff angebunden. Dies bedeutet, dass die Anbindung zwischen integrierendem optischen Element und dem Leuchtstoff entweder ohne Luftspalt realisiert ist oder mittels eines Materials mit angepasstem Brechungsindex erfolgt. In jedem Fall wird erreicht, dass nahezu die gesamte, aus dem integrierenden optischen Element austretende Anregungsstrahlung zur Anregung des Leuchtstoffs genutzt werden kann und umgekehrt die gesamte vom Leuchtstoff abgegebene Nutzstrahlung, entweder mit oder ohne Konversion, je nach Anwendungsfall, in das integrierende optische Element einfällt und so für die Anwendung zur Verfügung steht.
Bevorzugt umfasst die Lichtquelleneinheit mindestens einen ersten und einen zweiten Leuchtstoff, wobei der erste Leuchtstoff ausgelegt ist, bei Anregung durch die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich zu emittieren, wobei der zweite Leuchtstoff ausgelegt ist, bei Anregung durch die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle Strahlung bei einem zweiten, von dem ersten Wellenlängenbereich unterschiedlichen Wellenlängenbereich zu emittieren. Insbesondere bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit in Projektionsanwendungen wird hierdurch die Erzeugung mehrfarbiger Bilder ermöglicht. Dabei kann der erste und der zweite Leuchtstoff miteinander gemischt auf dem mindestens einen Kühlkörper aufgebracht sein. Durch Verwendung entsprechender Filtervorrichtungen im Strahlengang der Nutzstrahlung können beide Farben, obwohl sie räumlich gemischt entstehen, für nachfolgende Anwendungen sequentiell verfügbar gemacht werden.
Alternativ können der erste und der zweite Leuchtstoff räumlich getrennt auf dem mindestens einen Kühlkörper aufgebracht sein, beispielsweise in Form eines Schachbrettmusters. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der mindestens eine Kühlkörper beweglich gelagert ist, wobei die Lichtquelleneinheit weiterhin eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des mindestens einen Kühlkörpers umfasst, so dass in Abhängigkeit der Bewegung des mindestens einen Kühlkörpers während einer ersten Zeitdauer der erste Leuchtstoff und während einer zweiten Zeitdauer der zweite Leuchtstoff der Strahlung der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle ausgesetzt ist. Durch diese Maßnahme kann unter Verwendung einer einzigen Anregungsstrahlungsquelle sequentiell Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt werden, was insbesondere im Hinblick auf Projektionsanwendungen erwünscht ist. Dabei kann der mindestens eine Kühlkörper rotierbar gelagert sein, wobei durch Rotation des Kühlkörpers unterschiedliche Leuchtstoffe der Strahlung der Anregungsquelle ausgesetzt werden. Durch die rotierbare Lagerung des Kühlkörpers kann ein zusätzlicher Kühlungseffekt erzielt werden. Alternativ zur rotierbaren Lagerung kann der mindestens eine Kühlkörper translatorisch beweglich gelagert sein, um dasselbe Ziel zu erreichen. Die translatorische Bewegung erfolgt besonders vorteilhaft unter Verwendung eines Linearmotors. Alternativ zu einem beweglichen Kühlkörper kann die Strahlung der Anregungsquelle sequentiell auf die räumlich getrennten Leuchtstoffe geleitet werden, bevorzugt unter Verwendung eines dafür ausgelegten optischen Systems.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelleneinheit weiterhin ein optisches System umfasst, das ausgebildet ist die Strahlung der Anregungsstrahlungsquelle derart zu leiten, dass bei feststehendem Kühlkörper während einer ersten Zeitdauer der erste Leuchtstoff und während einer zweiten Zeitdauer der zweite Leuchtstoff der Strahlung der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle ausgesetzt ist.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Lichtquelleneinheit vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für einen erfindungsgemäßen Projektor, der eine erfindungsgemäße Lichtquelleneinheit umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit;
2 ein dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnliches Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung;
3 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit;
4 in schematischer Darstellung eine Lichtquelleneinheit;
5 in schematischer Darstellung eine Lichtquelleneinheit; und
6 in schematischer Darstellung eine Lichtquelleneinheit.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den unterschiedlichen, im Nachfolgenden vorgestellten Ausführungsformen werden für gleiche und gleich wirkende Bauelemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Diese werden der Übersichtlichkeit halber nur einmal eingeführt.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit 10. Diese umfasst ein Laserarray 12 mit einer Vielzahl von Laserquellen 14a, 14b, 14c, die jeweils mindestens eine Laserdiode umfassen. Jeder Laserquelle 14a bis 14c ist ein optisches System 16a bis 16c zugeordnet, mit dem die Winkelverteilung des von der jeweiligen Laserquelle 14a bis 14c abgegebenen Lichts beispielsweise zum Zwecke der Fokussierung beeinflusst werden kann. Im Strahlengang schließt sich eine optische Bündelungsvorrichtung 18 an, mit der das Licht der Laserquellen 14a bis 14c auf eine Öffnung 20 in einem dichroitischen Spiegel 22 fokussiert wird. Der Spiegel ist um einen vorgebbaren Winkel gegenüber dem Strahlengang gekippt, beispielsweise um 45°. In der Öffnung 20 ist eine Streuscheibe 24 angeordnet, die zu einer Aufweitung der die Öffnung 20 passierenden Strahlung führt. Die Streuscheibe 24 kann beispielsweise als LSD (Light Shaping Diffuser) realisiert sein. Die aufgeweitete Strahlung tritt in ein integrierendes optisches Element 26 ein, dessen Ende immersiv mit einem Leuchtstoff 28 gekoppelt ist, der thermisch an einem Kühlkörper 30 angebunden ist. Das integrierende optische Element 26 weist einen maximalen Akzeptanzwinkel auf. Strahlung, die in einem größeren Winkel in das integrierende optische Element 26 eintritt, gelangt nicht bis zum Leuchtstoff 28. Die Bündelungsvorrichtung 18 ist derart ausgelegt, dass die Winkelverteilung der Strahlung nach Passieren der Öffnung 20 und der Streuscheibe 24 kleiner gleich der zulässigen Eintrittsverteilung des integrierenden optischen Elements 26 ist. Das integrierende optische Element 26 ist derart ausgebildet und zum Strahlengang der Strahlung der Laserquellen angeordnet, dass zumindest ein Teil der von den Laserquellen 14a bis 14c abgegebenen, im Akzeptanzwinkelbereich des integrierenden optischen Elements 26 einfallende Strahlung mindestens einer inneren Reflexion in dem integrierenden optischen Element 26 unterzogen wird, bevor er aus dem integrierenden optischen Element 26 wieder austritt und auf den mindestens einen Leuchtstoff 28 auftrifft. Hierdurch wird eine Homogenisierung und Durchmischung der auf dem Leuchtstoff 28 auftreffenden Strahlung erzielt.
In diesem Zusammenhang ist der Querschnitt des mindestens einen integrierenden optischen Elements 26 nicht rotationssymmetrisch, bevorzugt eckig, besonders bevorzugt rechteckig, ausgebildet.
Die Grundfläche und das Volumen des Leuchtstoffs 28 sind derart ausgeformt, dass eine Strahlungskonversion in die gewünschte Lichtfarbe ermöglicht wird. Das Volumen ist im Hinblick auf einen minimalen thermischen Widerstand optimiert. Dabei ist das Volumen unter Berücksichtigung der abzuführenden Wärme und der Leistungsfähigkeit des Kühlkörpers so gewählt, dass die Temperatur im Leuchtstoff unter 200°C beträgt.
Wenn die Oberfläche des Kühlkörpers 30 für Anregungsstrahlung reflektierend ausgebildet ist, kann die optische Weglänge der Anregungsstrahlung im Leuchtstoff 28 verlängert werden, da sie den Leuchtstoff 28 zweimal passiert, und zwar einmal auf dem Hinweg und einmal auf dem Rückweg nach der Reflexion. Hierdurch kann das Leuchtstoffvolumen nochmals reduziert werden, was zu einem deutlich verbesserten thermischen Verhalten führt.
Durch das integrierende optische Element 26 wird gewährleistet, dass die Intensität der Anregungsstrahlung auf dem Leuchtstoff 28 äußerst homogen verteilt ist und somit keine lokalen Überhöhungen der Intensität, so genannte hot spots, entstehen, welche zu einer Degradation, Übersättigung und Effizienzminderung des Leuchtstoffs 28 führen würden. Weiterhin verbessert sich hierdurch die thermische Verteilung und damit die Effizienz der Kühlung.
Mit der Anregung des Leuchtstoffs 28 durch die homogenisierte und auf die Grundfläche des Leuchtstoffs 28 adaptierte Anregungsstrahlung wird diese je nach Ausbildung des Leuchtstoffs 28 als Kombination aus chemischer Zusammensetzung und Volumenausprägung in Strahlung gewünschter Lichtfarbe, charakterisiert durch ihr Spektrum beziehungsweise ihre Intensität, und ihren Farbort, konvertiert. Der angeregte Leuchtstoff 28 emittiert die konvertierte Strahlung lambertsch. Durch die reflektive Ausbildung des Kühlkörpers 30, insbesondere realisiert durch eine Verspiegelung zwischen Kühlkörper 30 und Leuchtstoff 28, wird die konvertierte Strahlung lambertsch in die Austrittsseite des integrierenden optischen Elements 26 eingekoppelt. Das integrierende optische Element 26 fungiert dann als integrierende Sammeloptik für die konvertierte Nutzstrahlung, welche nun in der durch sie vorgegebenen Winkelverteilung auf den Spiegel 22 auftrifft und durch diesen auf ein homogen ausgeleuchtetes Feld 32 von Ausgangsstrahlung gelenkt wird.
Mit der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit 10 wird eine homogene Anregung des Leuchtstoffs 28 mit höchster Leistungsdichte erzielt. Mit der erwähnten Homogenisierung wird das gesamte Leuchtstoffvolumen unter höchster Belastung, limitiert durch Kühlung, Sättigungseffekte oder Schädigungsschwellen, angeregt und eine hocheffiziente Konversion kann erfolgen. Dadurch lässt sich ein Höchstmaß an Leuchtdichte auf dem Grundprinzip der Leuchtstoffkonversion von Laserstrahlung erzielen.
Wird die Leuchtstoffschicht hinreichend dick gewählt, ist keine reflektive Schicht zwischen Leuchtstoff 28 und Kühlkörper 30 notwendig. Hinreichend bezeichnet hier eine Schichtdicke, deren Transmissivität kleiner 1% ist. Die hierfür notwendige Schichtdicke beträgt mit den verfügbaren Leuchtstoffen in etwa 100 μm oder weniger. Eine solche Schicht ist thermisch hinreichend gut leitfähig, um eine Wärmeabfuhr an den Kühlkörper 30 nicht zu behindern. Das Verhältnis aus absorbierter Anregungsstrahlung zu emittierter Konversionsstrahlung hängt bei einer solchen Schicht ausschließlich von den Materialparametern des Leuchtstoffs 28, insbesondere Absorption und Korngröße, ab. Es kommt zu keinen Farbort-Variationen durch variierende Schichtdicken, wie bei sämtlichen transmissiven Ansätzen.
Anstelle einer Sammellinse als Beispiel einer optischen Bündelungsvorrichtung 18 kann auch eine Faseroptikvorrichtung verwendet werden. Dazu umfassen die optischen Systeme 16a, 16c jeweils Faserkoppler und die optische Bündelungsvorrichtung 18 eine Optik zum Zusammenführen der Faserbündel.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Laserquellen 14a bis 14c vorgesehen, wobei eine der Laserquellen ein rotes Licht liefert, die beiden anderen Quellen eine Anregungsstrahlung mit einer Wellenlänge, die nach Konversion durch den Leuchtstoff 28 in blauem beziehungsweise grünem Licht resultiert. Der Leuchtstoff 28 ist dabei so ausgebildet, dass er rotes Licht nicht konvertiert. In der Nutzstrahlung sind daher Spektralanteile der drei Farben Rot, Grün und Blau vorhanden, die durch entsprechende Filterung sequentiell genutzt werden können, wobei der blaue und der grüne Spektralanteil durch Konversion, der rote Spektralanteil durch Reflexion erhalten wurde.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit 10, die der in 1 dargestellten im Wesentlichen gleicht. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass der Querschnitt des integrierenden optischen Elements 26 in diesem Ausführungsbeispiel rechteckig ausgebildet ist.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelleneinheit 10 werden die Laserquellen 14a bis 14n ohne Sammeloptik direkt auf die Apertur 20 im Spiegel 22 gerichtet. Der maximale Einfallswinkel ist bestimmt durch die Auslegung des integrierenden optischen Elements 26.
Bei der in 4 dargestellten Lichtquelleneinheit ist der Spiegel 22 als dichroitischer Spiegel ausgeführt, der für Strahlung der Laserquellen 14a bis 14c durchlässig und für die vom Leuchtstoff 28 abgegebene konvertierte Strahlung reflektiv ist. Wie in der Skizze deutlich zu erkennen ist, wird sowohl ein Teil der Anregungsstrahlung als auch ein Teil der konvertierten Strahlung im integrierenden optischen Element 26 mindestens einer inneren Reflexion unterzogen.
Die in 5 dargestellte Lichtquelleneinheit 10 kommt ohne einen Spiegel für die Nutzstrahlung aus. Zur Einkopplung der Anregungsstrahlung in das integrierende optische Element 26 unter einer zulässigen Winkelverteilung wird ein sehr kleiner Umlenkspiegel 34 verwendet, der gegebenenfalls gekrümmt ausgeführt sein kann. Ebenso wie die Öffnung 20 in den Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3 hat der Spiegel 34 aufgrund seiner Größe keinen nennenswerten Einfluss auf die Verteilung der Nutzstrahlung. Die Verwendung eines Umlenkspiegels mit sehr kleinen Abmessungen wird durch die gute Fokussierbarkeit der zur Anregung verwendeten Laserquellen ermöglicht.
Anstatt des Spiegels 34 kann an dieser Stelle auch ein holographisches Element oder ein Volumenphasengitter verwendet werden. Dabei ist ein Volumenphasengitter stark wellenlängen- und winkelselektiv, so dass das vom Leuchtstoff 28 konvertierte Licht davon nahezu unbeeinflusst bleibt.
Während in den Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3 als Aufweitungsvorrichtung eine streuende Scheibe 24 verwendet wurde, ist bei der in 5 dargestellten Lichtquelleneinheit eine Streuvorrichtung 24 direkt auf dem Umlenkspiegel 34 aufgebracht. Eine bevorzugte Realisierung eines streuenden Elements 24 liefert eine gaußsche Streuung in 5°. Bei der in 4 dargestellten Lichtquelleneinheit kann zur weiteren Aufweitung des Strahlengangs ein streuendes Element 24 direkt vor dem Spiegel 22 platziert werden.
Die in 6 dargestellte Lichtquelleneinheit unterscheidet sich von der in 5 dargestellten dadurch, dass zur Anregung ein Laserdiodenarray Verwendung findet, wobei die Strahlung der Laserdioden mittels einer Sammeloptik, vergleiche 2, auf den Umlenkspiegel 34 fokussiert wird.
Bei einer bevorzugten Realisierung sind die Laserquellen 14 in einem 1-D-Array 12 angeordnet, so dass der Querschnitt des integrierenden optischen Elements 26 diagonal zu dem Laserarray 12 gekippt ist.
Bevorzugt wird eine erfindungsgemäße Lichtquelleneinheit 10 eingesetzt in einem Projektor oder in einem Gerät zur Faserkopplung, insbesondere in einem Endoskop.

Claims

Lichtquelleneinheit (10) mit – mindestens einer Kühlvorrichtung (30); – mindestens einem Leuchtstoff (28); – mindestens einer Anregungsstrahlungsquelle (14); und – mindestens einem optischen Element (26), das zwischen der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle und dem mindestens einen Leuchtstoff (28) angeordnet ist; wobei die mindestens eine Kühlvorrichtung (30) einen Kühlkörper darstellt, wobei der mindestens eine Leuchtstoff (28) an dem mindestens einen Kühlkörper thermisch angebunden ist; und wobei das optische Element (26) als integrierendes optisches Element ausgebildet ist und derart zwischen die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle und den mindestens einen Leuchtstoff (28) gekoppelt ist, dass zumindest ein Teil der von der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle abgegebenen, in einem Akzeptanzwinkelbereich des integrierenden optischen Elements (26) einfallenden Strahlung mindestens einer inneren Reflexion in dem integrierenden optischen Element (26) unterzogen wird, bevor er aus dem integrierenden optischen Element (26) austritt und auf dem mindestens einen Leuchtstoff (28) auftrifft, und wobei zumindest ein Teil der von dem mindestens einen Leuchtstoff (28) abgegebenen Strahlung in das integrierende optische Element (26) einfällt und aus dem integrierenden optischen Element (26) als Nutzstrahlung austritt, wobei die Lichtquelleneinheit (10) mindestens einen Spiegel (22, 34) umfasst, wobei das mindestens eine integrierende optische Element (26) zwischen den Leuchtstoff (28) und den mindestens einen Spiegel (22, 34) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle eine Laserquelle (14) umfasst, wobei die dem mindestens einen Leuchtstoff (28) zugewandte Seite des Spiegels (22, 34) für von dem mindestens einen Leuchtstoff (28) bei Anregung durch die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle abgegebene Strahlung reflektierend ausgebildet ist, wobei der Spiegel (22, 34) eine Öffnung (20) zum Koppeln von Strahlung der Anregungsstrahlungsquelle in das integrierende optische Element (26) aufweist.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierende optische Element (26) weiterhin derart ausgebildet ist, dass zumindest ein Teil der von dem mindestens einen Leuchtstoff (28) abgegebenen, in das integrierende optische Element (26) einfallenden Strahlung mindestens einer inneren Reflexion in dem integrierenden optischen Element (26) unterzogen wird, bevor er aus dem integrierenden optischen Element (26) austritt.
Lichtquelleneinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des mindestens einen integrierenden optischen Elements (26) nicht rotationssymmetrisch, bevorzugt eckig, besonders bevorzugt rechteckig, ausgebildet ist, wobei das mindestens eine integrierende optische Element (26) insbesondere ein Verhältnis der Eintrittsfläche zur Austrittsfläche von 3 bis 15 aufweist und dabei die jeweiligen Flächen ein gleiches Seitenverhältnis aufweisen.
Lichtquelleneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle und dem mindestens einen integrierenden optischen Element (26) eine optische Aufweitungsvorrichtung (24), insbesondere ein streuendes Element, angeordnet ist zur Aufweitung der von der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle abgegebenen Strahlung in einem vorgebbaren Winkelbereich.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufweitungsvorrichtung (24) eine Linse, einen Spiegel, ein holographisches Element, eine im Winkelbereich partiell streuende Scheibe, bevorzugt einen Light Shaping Diffuser, oder ein Volumenphasengitter umfasst.
Lichtquelleneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Oberfläche des mindestens einen Kühlkörpers (30), an der der mindestens eine Leuchtstoff (28) thermisch angebunden ist, mit einem Reflexionsgrad von mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 0,75, besonders bevorzugt mindestens 0,85, reflektierend ausgebildet ist für Strahlung von der Anregungsstrahlungsquelle und/oder von dem mindestens einen Leuchtstoff (28) bei Anregung durch die von der Anregungsstrahlungsquelle abgegebene Strahlung.
Lichtquelleneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Anregungsstrahlungsquellen umfasst, wobei die Lichtquelleneinheit (10) weiterhin eine optische Bündelungsvorrichtung (18) zur Bündelung der von den mindestens zwei Anregungsstrahlungsquellen abgegebenen Strahlung umfasst.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Bündelungsvorrichtung (18) mindestens eine Linse, ein optisches System oder eine Faseroptikvorrichtung umfasst.
Lichtquelleneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierende optische Element (26) immersiv an den mindestens einen Leuchtstoff (28) angebunden ist.
Lichtquelleneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelleneinheit (10) mindestens einen ersten (28) und einen zweiten Leuchtstoff (28) umfasst, wobei der erste Leuchtstoff (28) ausgelegt ist bei Anregung durch die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle Strahlung bei einer ersten Wellenlänge zu emittieren, wobei der zweite Leuchtstoff (28) ausgelegt ist bei Anregung durch die mindestens eine Anregungsstrahlungsquelle Strahlung bei einer zweiten, von der ersten Wellenlänge unterschiedlichen Wellenlänge zu emittieren.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (28) und der zweite Leuchtstoff (28) miteinander gemischt auf dem mindestens einen Kühlkörper (30) thermisch angebunden sind.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (28) und der zweite Leuchtstoff (28) räumlich getrennt auf dem mindestens einen Kühlkörper (30) thermisch angebunden sind.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühlkörper (30) beweglich gelagert ist, wobei die Lichtquelleneinheit (10) weiterhin eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen des mindestens einen Kühlkörpers (30) umfasst, so dass in Abhängigkeit der Bewegung des mindestens einen Kühlkörpers (30) während einer ersten Zeitdauer der erste Leuchtstoff (28) und während einer zweiten Zeitdauer der zweite Leuchtstoff (28) der Strahlung der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle ausgesetzt ist.
Lichtquelleneinheit (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelleneinheit weiterhin ein optisches System umfasst, das ausgebildet ist die Strahlung der Anregungsstrahlungsquelle derart zu leiten, dass bei feststehendem Kühlkörper (30) während einer ersten Zeitdauer der erste Leuchtstoff und während einer zweiten Zeitdauer der zweite Leuchtstoff der Strahlung der mindestens einen Anregungsstrahlungsquelle ausgesetzt ist.
Projektor mit einer Lichtquelleneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Gerät zur Faserkopplung, insbesondere Endoskop, mit einer Lichtquelleneinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.